chirurgia stereotaxică este o tehnică puternică utilizată pentru a manipula creierul la animalele vii. Direcționarea regiunilor adânc în creierul intact reprezintă o problemă unică prin faptul că, de obicei, ținta chirurgicală nu poate fi localizată vizual. Stereotaxia sau chirurgia stereotactică au fost concepute pentru a viza regiuni discrete ale creierului, cunoscând relațiile lor spațiale cu repere vizibile. Folosind un sistem de coordonate tridimensional, instrumentele pot fi direcționate către locații specifice pentru a măsura activitatea creierului, a face o leziune sau a efectua manipulări genetice., Acest videoclip va acoperi principiile chirurgiei stereotaxice, va demonstra pașii esențiali ai procedurii și va discuta diverse aplicații ale tehnicii.înainte de a discuta detaliile procedurale, să revizuim principiile și instrumentele de bază ale tehnicii. Pentru început, stereotaxia depinde de localizarea regiunii vizate a creierului pe o axă tridimensională. În acest scop, se utilizează un atlas stereotactic. Acest document este o reconstrucție 3D a creierului obținută din secțiuni seriale ale creierului colorat.,în acest cadru de referință, relațiile spațiale sunt exprimate folosind un set de 3 axe: Anterior-posterior, medial-lateral și dorsal-ventral. Pentru a determina locația unei regiuni de interes, găsiți regiunea creierului corespunzătoare în atlas și Utilizați grila pentru a calcula coordonatele mediolaterale și dorsoventrale corespunzătoare. Coordonata anteroposterioară este obținută în partea de jos sau de sus a paginii. Această coordonată este măsurată de la Repere Pe craniu formate de intersecțiile plăcilor osoase, cunoscute sub numele de suturi., Cel mai proeminent reper, bregma, este definit ca punctul de intersecție al suturii sagitale cu sutura coronală. Punctul cunoscut sub numele de lambda este mai posterior; unde sutura sagitală intersectează sutura lambdoidă.pentru direcționarea exactă către locația calculată în timpul intervenției chirurgicale, se utilizează un dispozitiv cunoscut sub numele de cadru stereotaxic . Cadrul este format din cadrul principal, micromanipulatorul și suportul sondei, care este atașat la clema de montare. Incisivul și barele de urechi intră în contact cu animalul pentru a ține capul într-o poziție fixă., Micromanipulatorul este utilizat pentru mișcarea precisă a sondelor chirurgicale la coordonatele predeterminate din creier și este echipat cu cântare Vernier glisante pentru măsurători exacte ale distanței în toate cele trei dimensiuni.pentru a citi o scală Vernier, identificați mai întâi locația liniei 0 în raport cu semnele de bifare din partea dreaptă a scalei. Această parte a scalei este etichetată în trepte de 10 milimetri, astfel încât 1 este 10 și 2 este 20. Locația marcajului 0 aici arată că citirea este cuprinsă între 10 și 11 mm., Pentru a determina primul număr din dreapta punctului zecimal, găsiți linia de pe scara din stânga care se aliniază cel mai bine cu o marcă în partea dreaptă. Utilizați scara din stânga pentru a identifica valoarea acestei mărci, care în acest caz este de 9, făcând citirea finală de 10,9 mm.
acum sunteți familiarizați cu principiile de bază ale stereotaxiei, așa că să examinăm modul în care se efectuează procedura chirurgicală. Înainte de operație, scalpul unui animal anesteziat este ras și dezinfectat., Pentru a ține animalul în poziție pe cadrul stereotaxic, barele urechii sunt așezate ușor în urechi, iar dinții din față sunt plasați în barele incisivului. Unguentul pentru ochi este aplicat pentru a preveni uscarea corneei în timpul intervenției chirurgicale.pentru a expune craniul, faceți o mică incizie cu un bisturiu. Separați ușor țesutul muscular și curățați suprafața craniului. Apoi, utilizați micromanipulatorul pentru a coborî o sondă la bregma și a lua notă de coordonatele sale dorsoventrale. Apoi ridicați sonda și repetați această procedură la lambda. Dacă măsurarea lambda este mai mică de 0.,La 1 mm de coordonata dorsoventrală de la bregma, craniul este considerat nivel și sunteți gata să continuați. Dacă nu, ridicați sau coborâți bara incisivului și repetați măsurătorile.acum, când creierul este la nivel, reveniți la bregma și înregistrați coordonatele medio-laterale și antero-posterioare. Pe baza coordonatelor țintă din Atlasul creierului, calculați mișcările necesare pentru a ajunge la acel loc și deplasați sonda în poziția țintă. Marcați această poziție pe craniu și folosiți un burghiu pentru a face cu atenție o gaură în os.,chiar sub craniu veți găsi dura, o membrană groasă durabilă care poate fi secționată ușor cu vârful unui ac mic.apoi, brațul micromanipulator este plasat în poziție pentru a coborî sonda la coordonata dorsoventrală vizată, moment în care se poate efectua manipularea dorită.acum că înțelegeți pașii de bază ai procedurii, să aruncăm o privire la unele dintre numeroasele moduri în care neurologii folosesc chirurgia stereotaxică pentru a răspunde la întrebări în laborator.,pentru început, stereotaxia este extrem de utilă pentru livrarea agenților experimentali în regiuni precise ale creierului. Acești agenți pot include coloranți de urmărire utilizați pentru a vizualiza proiecțiile neuronale și conectivitatea, compuși chimici sau reactivi pentru manipularea genetică a neuronilor. De exemplu, injectarea de virusuri modificate genetic va duce la livrarea unei gene de interes pentru celulele infectate. Aici, un virus a fost injectat în hipocampus, rezultând expresia GFP într-o populație mică de neuroni.,pe de altă parte, livrarea virală a ARN-ului mic interferant poate împiedica exprimarea proteinelor dorite. În acest exemplu, expresia proteinei SOD1 a fost suprimată în diferite regiuni ale creierului după injectarea stereotaxică în ventriculul lateral.alternativ, chirurgia stereotaxică poate fi utilizată pentru a plasa electrozi în creier pentru înregistrarea semnalelor electrice care însoțesc activitatea neuronală., După ce animalul se recuperează din procedura chirurgicală, electrozii pot fi conectați la sistemele de înregistrare electrofiziologică pentru a observa arderea neuronală în timp ce mouse-ul se comportă liber.în plus față de măsurarea activității neuronale, chirurgia stereotaxică este esențială pentru microdializă. Această tehnică permite monitorizarea continuă a concentrațiilor de medicamente, neurotransmițători sau metaboliți în țesutul cerebral al animalelor trează. Pentru a face acest lucru, o sondă mică, umplută cu lichid, cu o membrană semipermeabilă la vârful său, este implantată într-o anumită regiune a creierului., Soluțiile mici, inclusiv neurotransmițătorii, hormonii și medicamentele, difuzează în sondă, unde pot fi colectate pentru analiză. În acest experiment, concentrația de glucoză în hipocampus a fost măsurată ca o citire a activității neuronale locale, în timp ce șobolanii au finalizat o sarcină care necesită utilizarea memoriei de lucru spațiale.
tocmai ați vizionat videoclipul lui JoVE despre chirurgia stereotaxică. În acest videoclip, am acoperit principiile și metodele procedurii, precum și numeroasele sale aplicații în laboratoarele de Neuroștiințe.
Vă mulțumim pentru vizionare!
